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　　【摘要】随着机械化采煤的发展，近年来液压支架成为重要的综采设备，其初撑力对于直接顶板的稳定性和破坏程度具有较大的影响，同时对于围岩的平衡状态及减缓顶板早期下沉影响也较大。一旦液压支架初撑力达不到设计标准要求，则极易导致顶层发生破碎，使其支撑能力丧失，从而导致恶性事故发生。文中对液压支架初撑力不足的原因进行了分析，并进一步对提高液压支架初撑力的具体方法进行了阐述。

　　【关键词】液压支架,初撑力,保证,系统,千斤顶

　　近年来，我国煤炭企业取得了较快的发展，而在综合机械化采煤过程中，液压支架得以成为非常重要的综采设备。通过对综采工作面事故的分析表明，由于液压支架初撑力的影响而导致事故发生占有较大的比率，特别是在目前的顶板事故和生产设备事故中，支架初撑力不足是导致事故发生的最主要原因。

　　1、液压支架初撑力不足的原因

　　液压支架作为重要的综采设备，在设计时对其初撑压力都有较严格的规定，需要达到额定工作压力的百分之八十左右，但在实施综合工作面生产过程中，初撑力很难达到这个标准要求，导致这种情况发生的原因是较多的，大致有以下几种：

　　1.1泵站压力受到限制

　　目前综采工作面泵站主要以国产乳化液泵站为主，其最高额定压力通常为35MPa，在这种泵站设计中，进回液管路中存在着一段管径较大的胶管，这就需要保证胶管在使用过程中的不能破裂，所以在对泵站的调定压力进行设计时，通常都会小于规定的压力值，这样就导致液压支架的初撑力很难达到实际要求的设计要求。

　　1.2供液时间较短

　　随着综采技术的快速发展，工作面高产高效的特性越发的体现出来，这在很大程度上有效的带动了采煤机的牵引速度，这就要求设备要有较快的推进速度，所以需要支架也要具有较高的移架速度，这样支架的供液时间就会缩短，从而导致升柱动作结束后，在没有达到足够的时间就停止了供液，使支架初撑压力未达到设计值。

　　1.3乳化液存在泄漏

　　井下工作环境都较为恶劣，乳化液不仅粘度较低，而且污染物含量也较大，这样就导致液压元件的密封性能较差，极易出现乳化液漏液，从而使系统压力出现不同程度的降低，存在供液不足的现象。

　　1.4供液系统的压力损失过大

　　目前综采工作面采用的移动式乳化液泵站与工作面之间距离较长，这样在进行供液时就需要较长的距离，乳化液在供液管路、回液管路及各种阀门及管接头处都会存在不同程度的压力损失。

　　1.5人为因素

　　液压支架需要由操作工来进行操作，而且操作过程中由于对什么时候需要停止升柱及什么时候能够达到初撑压力都没有具体的规定，所以就需要操作工依照自身的经验来进行，这样就导致部分操作工由于工作经验缺乏，在很多情况下根本无法达到设计要求的初撑压力。

　　1.6初撑时间较长

　　近年来，随着液压支架采高的增加，立柱缸径的增大，立柱内充液量的增加，这样就导致液压支架要想达到初撑压力需要的时间较长，而在实际工作中，往往为了追机移架，则无法对初撑力的时间进行保证。

　　2、提高液压支架初撑力的具体方法

　　2.1等待补液初撑力保证系统

　　液压支架在循环作业中需要执行降架、移架和升架的操作过程中，而在整个操作过程中最后一个动作通常为升柱，通常在升柱结束后，可以采取任何方式对立柱下腔进行继续供液，而且升柱及下循环的降柱整个过程中，只有立柱下腔压力比系统压力低时，则可以进行补液，这时初撑压力就达到了泵压的机会。

　　2.1.1压力顺序控制操纵阀的初撑力保证系统

　　这种初撑力保证系统具有明显的优点，其只需要进行操作方式的改变，而不需要增加元件，系统不仅简单，而且具有较好的可靠性，操作工不需要较长的初撑打压时间即可完成工作，而且移架速度较快，当系统内部存在故障时，可人为对其操作阀进行复位操作，将初撑自保方式取消，这样可以有效的保证主系统能够可靠的进行工作。

　　2.1.2带有随柱动作初保阀的初撑力保证系统

　　它的初撑力保证能力完全类同于压力顺序控制操纵阀的初撑力保证系统。它只有在支架下一个工作循环降柱时才能切断二位二通阀的供液， 也就是说支架最后一个动作升柱结束后至下一循环的降柱， 支架在整个承载工作状态下二位二通阀一直处于开启状态。主要优点是：初撑力保证过程与支架工的操纵没有关系，操纵简便;可以缩短操作工的初撑打压时间，有利于提高支架的移架速度。该系统除存在压力顺序控制初撑力保证系统的缺点外还存在以下缺点;立柱下腔的压力封闭方式，由原来的一个单向阀增加到2个，使立柱承载可靠性降低了50%;当立柱活塞密封失效时，经二位二通阀、单向阀一直补充给立柱下腔的高压液经上腔回到油箱，又不能方便地去除初撑力保证系统，必然要损失主系统的流量，影响支架的其它动作;支架的空载升架动作只能用降柱操作才可停止;每根立柱要增加一根常通高压的胶管，不便于检修和维护。

　　2.2推移千斤顶

　　采用推移千斤顶提高初撑力是目前正在研究的一种新方法，该方法的主要特点是采用2个调定开启压力不同的液控单向阀，可以将其分为A和B，完成对立柱下腔的增压。当开始推溜时，压力液流入缸的右腔，由于阀A、B处于关闭状态，因而在缸左腔形成一定的背压，当背压值高于供液压力约20%时，阀B导通，高压液体经阀进入两个立柱下腔，使立柱下腔压力增加。当立柱下腔压力升至某一调定值时，阀A通，将多余的液体接至回液管路，使立柱下腔压力保持恒定。采用这种方式时，液压支架的最大初撑力与液压缸左、右腔的有效作用面积和阀A的调定压力有关，具有增压器增压的优点，而且结构简单，成本低。液压支架的动作顺序改变时，只须对连接管路稍作改动即可。

　　2.3独立供液系统的初撑力保证系统

　　这是一种处于研发阶段的系统，可以有效的对等待补液撑力保证系统的缺点进行克服，确保初撑力能够达到规定的标准要求。该系统具有较多的优点，当液压支架升柱操作到支架接顶后就可以停止操作，由独立的初撑力保证系统来完成立柱下腔的增压过程，可以缩短每架支架的移架时间，确保每架支架都能够达到额定初撑力，而且对顶板的主动支撑力具有均匀性和一致性，不会受到人为因素的影响，更利于实现对顶板的维护和管理，确保了工作面的安全性，使支架的支撑性能得到有效的发挥，有利于劳动工效的提高，而且使支架使用成本得到降低。

　　3、结束语

　　实际综采工作平台上所使用的液压支架在工作中其实际初撑力往往都低于额定初撑力，这样就会导致很多问题的发生。所以在实际工作中，对初撑力要求较高的顶板，而供液系统压力又无法达到要求时，则可以利用增压装置来对初撑力进行提高，确保支护的质量和采煤工作的安全进行。

　　参考文献

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　　[3]任文军，邢军利，王春雷.综采面局部漏顶支架初撑力与架形协调分析[J].陕西煤炭，2011(1).

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